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黑灯工厂、低碳工厂、会思考的工厂,记者带你去看未来工厂

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来源:瞭望 | 2022-04-26 17:10:19
瞭望 | 2022-04-26 17:10:19
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在《车间的竞争优势》一书中,经济学家威廉·拉佐尼克写道:历次工业革命都是从车间开始的。

  如今,浙江的制造车间正在酝酿一场新的变革——未来工厂。

  什么是未来工厂?未来工厂什么样?日前,记者带着这些疑问,走进了浙江省几家具有标志性意义的未来工厂。

  黑灯工厂

  与传统车间里人员忙碌、灯火通明的景象不同,位于浙江省杭州市临平区老板电器的未来工厂,偌大的车间里一片昏暗,只有机器与机器之间有条不紊地“交流信息”、生产装配。

  透过微弱的自然光线,依稀可以看到,一条集烟罩自动冲压成型生产线上,扁平的钢板经过打孔、塑形、剪裁等环节变为成品走下流水线,机械臂把它们置放在一个平板车上,再由AGV小车(装备有电磁或光学等自动导航装置能够沿规定的导航路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车)把整齐摆满了成品烟罩的平板车拖走。

  集烟罩冲压成型生产线,仅是这家厨电企业5万平方米车间里一个很小的生产环节。据统计,这个车间一共布设了284台自动化设备,上万个“数据点位”,16条生产线以及27台AGV小车。

  老板电器外联部经理于超说,这个耗资超5亿元打造的未来工厂,以数字化、网络化、智能化改造为主线,采用5G大数据感知、采集、边缘计算技术,最大程度上与传统云计算在架构、接口、管理等关键能力上实现统一。同时,能实时响应客户需求,动态调整设计、采购、生产和物流方案,实现以用户为核心、数据驱动业务的全价值链管理。

  运行以来,老板电器的未来工厂达到了显著的“降本增效”效果:产品合格率提升至99%,生产效率提升45%,产品研制周期缩短48%,生产成本降低21%,运营成本下降15%。

  低碳工厂

  在占地约20万平方米的巨石玻璃纤维未来工厂,生产设备依次排开,成千上万根玻璃丝从生产设备顶部倾泻而下,大量的工业机器人正在忙碌。以矿石为原料的玻璃丝非常细,有的直径只有一根头发丝的1/20。这对拉丝技术要求非常高。

  石头变丝线的“魔法”背后,生产1吨玻璃纤维能耗仅为0.36吨标煤,远远低于国家标准和行业标准。此前,生产1吨玻璃纤维理论上需要消耗标煤量为1.3吨。

  低碳生产凝结了大量最新科学技术,数字孪生就是其中一种。结合玻璃纤维智能制造系统架构,对全流程工艺和关键装备进行3D仿真建模,可以在虚拟环境中重现制造工艺全过程、展现产品全生命周期,实现生产运营的数字化和智能化。

  能耗大大降低的同时,废丝废水也得到了最大程度的利用。“废丝和废水不再被抛弃或排放,而是实现了循环利用。既降低了成本,也消除了对环境的污染。”巨石集团副总经理朱惠顺说。

  在巨石宽敞的智能控制中心,硕大的显示屏布满了整堵墙,对年产15万吨的玻璃纤维生产线进行分门别类的数字化、可视化全流程监控。

  朱惠顺说,通过工业大数据中心建设,可以实时采集、高效处理超4万点位数据,同时与物流等外部平台无缝衔接。这样的生产管理体系,已从位于嘉兴桐乡的总部推广至四川成都、九江,美国南卡,埃及苏伊士等生产基地,实现数字赋能下的制造智能化、产销全球化、管控精准化、发展和谐化。

  工厂会“思考”

  在正泰低压电器未来工厂,产线上一个个断路器内部分成“四居室”,分布着电磁系统、热脱扣系统、灭弧系统、操作机构等零部件。

  就在这方寸之间,机械手闪转腾挪,施展硬核“手艺”,无误差地完成冲压、焊接、精准组装各种细小零部件等连续动作。这条企业自主设计、制造并拥有自主知识产权的小型断路器全制程自动化生产线,生产出一个断路器只需1.2秒。

  除了高效,更让人感到神奇的是,正在“孕育”中的断路器可以与生产设备通信、互动,控制它们自身的制造过程,告知生产设备生产要求是什么、何时需要补充原料、下一步工序是什么,基本实现了产品的“诞生”由断路器自己说了算。

  这种机器与机器高效“对话”的背后,是正泰通过运用物联网、5G、大数据等技术,融合IT/OT数据,集成CRM、PLM、虚拟仿真、SRM、MES等系统形成的一体化企业数字化平台,实现从制造核心装备到生产工业大数据的纵向集成,以及从客户需求到研发、生产、销售的价值链横向集成。

  正泰电器生产运营部总监高俊说,正泰未来工厂项目实施后,运营成本降低了43%,生产效率提高335%,产品研制周期缩短22%,能源综合利用率提高8%,设计数字化率与关键工序数控化率达100%。

编辑:朱书青 责任编辑:冯思谣
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